سیر تحولی رشد

اولین لیزر حالت جامد که در ژوئن 1960 با موفقیت عمل کرد، لیزر یاقوت بود. اخیرا تحقیق روی لیزر حالت جامد با اندازه کوچک انجام گرفته است که در آن یون نه به عنوان یک ناخالصی با غلظت پایین بلکه به عنوان یک جز متشکله اصلی برای آهنگ بالای تکرار یک یا عملیات CW بکار می‌رود. اگرچه در اکثر لیزرها طول موج می‌تواند فقط در محدوده یک درصد تغییر یابد، ولی اخیرا لیزرهای حالت جامد قابل تنظیم روی یک گسترده خیلی پهنتر نیز ساخته شده‌اند.
لیزرهای قابل تنظیم حالت جامد در طیف سنجی‌های فیزیکی و شیمیایی بکار گرفته شده‌اند و کاربرد آنها تحول شگرفی را در طیف سنجی اتمها و مولکولها ایجاد کرده است. طیف سنجی رامانه و طیف سنجی پیکووفمتر ثانیه‌ای بیش از همه از وجود لیزرهای قابل تنظیم بهره برده‌اند. لیزرهای حالت جامد موجب پیشرفت و توسعه چشمگیر مخابرات تار نوری شده است. ساخت لیدارهای پیشرفته کشف و سنجش از راه دور مرهون بکارگیری سیستمهای لیزری تمام حالت جامد می‌باشد.

انواع لیزرهای جامد.

لیزر یاگ ()

در حال حاضر ، کاربردی‌ترین لیزر حالت جامد که برای پردازش و ماشین کاری مواد بکار می‌رود، لیزر یاگ است که از بلور (سنگ آلومینیوم ایتریم) که به آن 0.1 تا 1 درصد یون نئودیمیم اضافه شده است، ساخته می‌شود. طول موج گسیلی این لیزر 1.06 میکرون و گاهی 1.32 میکرون است.

لیزر حالت جامد یون فلزی

1. ماده میزان با خواص ماکروسکوپیکی ، مکانیکی ، حرارتی و اپتیکی مناسب
   
   
2. یونهای فعال
   
   
3. چشمه‌های دمش اپتیکی
   

• لیزر :
  در میان لیزرهای حالت جامد یون فلزی ، لیزر بیشترین کاربرد را دارد. لعل یوتریم آلومینیم () آلاییده به نئودیمیم دارای خواص ویژه‌ای است که آن را برای عمل لیزری مناسب ساخته است. بلور میزبان سخت است و کیفیت اپتیکی خوب و ضریب هدایتی بالایی دارد. این لیزر پهنای خط باریک ، بهره بالا و آستانه لیزری پایینی دارد.

لیزرهای Er

لیزرهای ایربیوم بخاطر داشتن دو طول موج ویژه اهمیت دارند، اما از نظر انرژی خروجی مانند لیزرهای خیلی قابل توجه نیستند. بلور که با چگالی بالا به یونهای ایربیوم آلاییده شده است یک خروجی در 2.9 متر و شیشه فسفات آلاییده به ایربیوم خروجی در 1.54 میکرومتر دارند. هر دو این طول موجها توسط آب جذب می‌شوند که باعث می‌شود این لیزرها کاربردهای جالبی در پزشکی برای طول موج 2.9 میکرومتر و برای فاصله یابهای ایمن چشم در طول موج 1.54 میکرومتر داشته باشند.

لیزر نئودیمیم

لیزرهای نئودیمیم متداولترین نوع لیزر حالت جامد هستند. محیط لیزری معمولا یا بلوری از است (که غالبا نامیده می‌شود) که در آن یونهای جایگزین برخی یونهای شده‌اند، یا شیشه‌ای است که با یونهای در آن ناخالصی بوجود آورده‌اند. لیزرهای نئودیمیم روی چندین خط می‌توانند نوسان کنند که قویترین و لذا متداول‌ترین آنها در طول موج 1.06 میکرومتر است. طرح تراز انرژی برای نئودیمیم _ شیشه (Nd:glass) بسیار نزدیک به است، چون ترازهای انرژی درگیر ، زیاد تحت تأثیر میدان بلور قرار نمی‌گیرند.

تیمی از محققان دانشگاه ایر وین، آزمایشگاه‌های HRL و مؤسسه فناوری کالیفرنیا، موفق به ساخت سبک‌ترین ماده جهان با جرم 0.9 میلی‌گرم بر سانتیمتر مکعب شده‌اند که به ادعای آنها، صدبار سبکتر از ماده Styrofoam است.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، این ماده جدید، با معماری سلولی منحصر به فرد «ریزمشبک» خود، تعریف جدیدی از محدودیت‌های مواد سبک وزن ارائه می‌دهد.

محققان توانستند با طراحی حالت جامد 0.01 درصد در مقیاس نانومتری، میکرونی و میلی‌متری، ماده‌ای بسازند که از 99.99 درصد هوا تشکیل شده است.

این ماده با ساخت یک مشبک از لوله‌های توخالی به هم پیوسته با ضخامت دیواره هزار برابر نازک‌تر از موی انسان بوجود آمده است.

معماری ماده منجر به رفتارهای مکانیکی بی‌سابقه‌ای برای یک فلز می‌شود که از آن جمله می‌توان به بازیابی کامل فشرده‌سازی بیش از 50 درصد فشار و جذب انرژی فوق‌العاده بالا اشاره کرد.

به گفته محققان، قدرت مواد با کاهش ابعاد آنها تا مقیاس نانو، بیشتر شده و با ترکیب این ویژگی با امکان متناسب کردن معماری ریزمشبک، می‌توان به یک ماده سلولی منحصر به فرد دست یافت.

این ماده که برای سازمان پروژه‌های تحقیقات پیشرفته دفاعی آمریکا تولید شده، می‌تواند برای الکترودهای باتری و جذب انرژی ضربه، ارتعاش یا صوت مورد استفاده قرار گیرد.

ماده ساخته شده در مقایسه با چگالی «هواژل سیلیکا» که یک میلی گرم بر سانتی متر مکعب بوده و تا پیش از این، سبک‌ترین ماده جامد جهان محسوب می‌شد، سبکتر است.


این ماده ریز مشبک فلزی به دلیل برخورداری از 99/99 درصد هوا و 0.01 درصد مواد جامد، به دیگر مواد سبک برتری دارد.


دوام این ماده از ماهیت منظم طراحی مشبک آن است در حالی که دیگر مواد فوق سبک مانند هواژل‌ها و اسفنج‌های فلزی از ساختارهای سلولی تصادفی ایجاد شده‌اند. از این رو آنها از استحکام، قوت، انرژی جاذب یا رسانایی کمتری نسبت به بخش عمده‌ای از مواد خام تشکیل دهنده آنها برخوردارند.

آخرین ماه گرفتگی(خسوف) کلی سال 1390 که تا چند سال آینده تکرار نمیشود 19 آذر امسال رخ میدهد.

آخرین ماه گرفتگی (خسوف)کلی سال 1390 که تا چند سال آینده تکرار نمیشود 19 آذر امسال رخ میدهد.

دقایقی پس از غروب ماه در عصر روز شنبه 19 آذر ماه برابر با 14 محرم 1433 هجری قمری ماه نیم گرفته از افق شرقی آسمان  در اغلب نقاط کشور طلوع میکند. امسال پیش از طلوع ماه ماه گرفتگی آغاز شده است. ماه گرفتگی کامل بعدی 6 مهر 1394 است. پس رصد و عکاسی از این ماه گرفتگی میتواند اهمیت زیادی داشته باشد.

زمان وقوع ماه گرفتگی کامل 19 آذر

آغاز گرفتگی جزئی : ساعت 16 و 16 دقیقه
آغاز گرفتگی کلی : ساعت 17 و 36 دقیقه            اوج گرفت کامل : ساعت 18
پایان گرفتگی کلی : ساعت 18 و 27 دقیقه
پایان گرفتگی جزئی : ساعت 19 و 48 دقیقه

دانشمندان مرکز هسته‌یی اروپا (سرن) بار دیگر در تلاش برای غلبه بر نظریه «نسبیت» انشتین توانستند در آزمایشی تازه، بار دیگر سرعت نور را بشکنند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان یران(ایسنا)، این آزمایش‌ها توسط ابزار «اوپرا» (پروژه نوسان با لوازم ردیابی امولسیون) در شتاب‌دهنده بزرگ هادرونی سرن انجام شده که طی آن ذرات نوترینو ساخته شده در این مرکز از میان 730 کیلومتر سنگ به آزمایشگاهی در گران‌ساسو در کوههای آلپ ایتالیا فرستاده شد.

آزمایش تازه، نتیجه آزمایش ماه سپتامبر را که سرعت این ذره را بیشتر از سرعت نور می‌شمارد، تایید کرد.

منتقدان آزمایش اول بر این باور بودند که به دلیل وجود 15 هزار نوترینو در یک زمان، احتمال بروز خطا در اندازه‌گیری وجود داشته اما این بار محققان مدعی استفاده از یک شیوه اندازه‌گیری دقیق‌تر با ارسال تعداد کمتر ذرات نوترینو با فواصل زیاد در میان آنها هستند.

به گفته فیزیکدانان اتمی گران ساسو، اکنون دانشمندان اطمینان بیشتری به نتایج داشته و از آزمایشگاه‌های دیگر برای پیوستن به این آزمایش و تکرار آن درخواست به عمل آورده‌اند.

این موضوع، فرضیه 106 ساله نسبیت انیشتین، یکی از پایه های فیزیک مدرن را در مورد اینکه سرعت هیچ چیز به سرعت نور نمی رسد، در هم خواهد ریخت.

یافته های این دو آزمایش در صورت تایید، مفاهیم گسترده و عمیقی در بر خواهد داشت. حتی بعضی ها معتقدند که سفر در زمان نیز به لحاظ تئوریک، امکانپذیر خواهد شد؛ اما برخی دانشمندان می گویند آزمایش تازه تنها یکی از منابع احتمالی خطا را رفع کرده و آزمایش ها در این زمینه همچنان ادامه خواهد داشت.

دانشمندان حاضر در آزمایشگاه ایتالیایی قرار است سال آینده به طور جداگانه به تکرار این آزمایش بپردازند. آزمایشگاه مینوس آمریکا و T2K ژاپن نیز برای آزمایش مجدد این مشاهدات اعلام آمادگی کرده‌اند.

سحابی نشری شارپلس 106-2 با فاصله 2هزار سال‌نوری از زمین، یکی از زایشگاه‌های فعال ستاره‌ای در کهکشان راه‌شیری است که در آینده نه‌چندان دور میزبان خوشه‌ای ستاره‌ای با50 تا 150 ستاره خواهد بود.

در مرکز این سحابی دوقطبی که شبیه به ساعت‌شنی به نظر می‌رسد، ستاره‌ای 15 بار سنگین‌تر از خورشید وجود دارد که حدود یکصدهزار سال از عمرش گذشته و دانشمندان حدس می‌زنند شکل عجیب این سحابی به‌دلیل فوران شدید بادهای ستاره‌ای از قطب‌های این ستاره باشد. پرتوهای پرانرژی این ستاره جوان باعث روشن شدن این سحابی و تابش مولکول‌های آن شده است.

وقتی CEP موشک معرفی می شود، به آن معناست که خطای دایره ای موشک بیش از مقدار معرفی شده نیست. اگر چه از نظر علمی و بنابر پاره ای تعاریف( اسلحه سبک)، خطای دایره ای به آن معناست که نصف + یک درصد موشک در صورت شلیک در دایره ای به قطر میزان معرفی شده اصابت می نماید. این مقدار در اسلحه های سبک عملا نیز اعمال می شود، ولی در موشک به خصوص انواعی که از ارزش زیادی برخوردارند، مبنای محاسبات ضرایب اطمینان به کار رفته در قطعات مختلف موشک، اساس محاسبه را تشکیل می دهد.

از سه مدل پیش گفته با در نظر گرفتن برد موشک های هدایت شونده دارای دقت بیشتر و مدل های بالستیکی از دقت متوسط و راکت ها از دقت کمتری برخوردارند. بایستی در نظر داشت، امروزه با به کارگیری انواع مختلف هدایت در بخش های مختلف، مسیر و هدایت نهایی خطای موشک تا چندین متر کاهش یافته و در مقدار مزبور محدود می شود.

عوامل مؤثر در خطا و ثبات موشک ها

عواملی در دقت و ثبات موشک ها مؤثر می باشند که عبارتند از:

خطاهای حاصل از ساخت

* نوسانات وزن موشک یا راکت

* نوسانات قطر و طول موشک

* اشتباه در ترکیب خرج پرتاب و سوخت

* قرینه  نبودن بال ها و بالکها

* بالانس نبودن کل موشک حول محور طولی یا پرواز

* متفاوت بودن راستای نیروی رانش با محور پرواز یا محور مرکز

* عدم انطباق کامل محورهای طولی بخش های مختلف موشک پس از مونتاژ کامل.

تاثیر جو

* تغییر جهت و سرعت باد

* تغییرات وزن مخصوص هوا

* تغییرات درجه ی حرارت محیط

* باران و برف

چرخش زمین

با توجه به اینکه زمین از شکل هندسی خاصی برخوردار نیست، حتی محاسبه ی فاصله دو نقطه از آن در مسافت های زیاد و با روشهای مختلف به سادگی امکان پذیر نیست. علاوه بر آن زمین دارای دو حرکت، وضعی( به دور خود) و انتقالی( به دور خورشید) است.

شکل نا منظم حرکات فوق در موشک های هدایت شونده مؤثر نیست، ولی در موشک های بالستیکی برد بلند و راکت ها، بایستی دقیقا حرکات و جابه جایی نقاط مختلف زمین محاسبه و مد نظر قرار گیرد. سرعت چرخش زمین در استوا حدود 450 متر بر ثانیه و یا 1600 کیلومتر در ساعت است. علی رغم اینکه در نظر اول موشک، هدف و جو، هرسه کم و بیش با هم حرکت می کنند، ولی عمیقا این طور نیست و بعضا از زمان پرتاب تا رسین به هدف با توجه به حرکت زمین و زمان پرواز، فاصله ی هدف زیاد یا کم می شود. برای مثال چنانچه پرتاب موشک به طرف شرق انجام شود فاصله ی آن زیاد و اگر بر عکس انجام شود فاصله ی آن کم می شود. خوشبختانه حرکت های نا منظم زمین این امکان را می دهد که با انجام محاسبات لازم برای اصلاح لازم جهت پرتاب امکان پذیر باشد. این مبحث در موشک ها در مباحثی به نام حرکت در صفحه یا فضا در مکانیک مورد بحث است و در جلوهای بعدی در این خصوص توضیحات بیشتر داده خواهد شد.

اثرات سکوی پرتاب

لانچر با سکوی پرتاب به سیستمی اطلاق که موشک یا راکت روی آن قرار گرفته و با استفاده از نوعی تحریک از آنجا شلیک می شود. هر موشکی به مدل خاصی از سکو نیازمند است تا پرتاب شود. برای مثال موشک هایی که از هواپیما شلیک می شوند به نوعی سکوی مخصوص نیاز دارند. اژدرها به سکوی ثقلی نیاز دارند. ثبات لانچر و خصوصیات فنی از دیگر مواردی هستند که در دقت موشک ها مؤثر می باشند.

مقدمه

مبانی نظری

لیزرهای دی اکسیدکربن

لیزر زایی در CO₂

عمل لیزر کنندگی در لیزر CO₂ بواسطه انتقال انرژی از اتمهای نیتروژن برانگیخته به ترازهای انرژی مجاور مولکولهای CO₂ صورت می‌گیرد. بهره توان بالای لیزر CO₂ (حدود 15%) به دلیل پایین قرار داشتن حالتهای انرژی ارتعاشی و دورانی دی اکسیدکربن که انرژی کمی برای برانگیختگی لازم دارند. با قرار دادن یک Q - سوئیچ می‌توان لیزر CO₂ را از عملکرد موج پیوته به عملکرد پالسی (ضربه‌ای) تبدیل کرد. با استفاده از این شیوه یک لیزر 100 واتی CW می‌تواند پالسهای 100 کیلو واتی در عرض 150 نانو ثانیه و با 400 پالس در ثانیه ایجاد کند.
لیزر CO₂ نمونه‌ای از یک نوع طیفی غنی از منبع انرژی است، زیرا تعداد بسیار زیادی از انتقالهای لیزری امکان پذیر می‌باشند. لیزرهای با چنین مشخصه‌ای را لیزرهای قابل تنظیم می‌گویند. لیزرهای CO₂ جدید بعضا روی بیش از 85 طول موج مختلف قابل تنظیم هستند. تنظیم ممکن است با شیوه خوش ساختی از طیف نگار "لیترو" که در آن از یک منشور و یا از یک توری پراش برای پراکندگی استفاده می‌شود، انجام گیرد. در یک انتهای لیزر ، منشور تمام نقره اندودی که قابل چرخش است قرار دارد و نور را طوری پراکنده (پاشنده) می‌کند که فقط خط طیف با محور لیزر هم خط می‌شود و به دنبال آن تقویت می‌گردد و امواج ایستاده بجای می‌گذارد.

استراتوسفر

   
استراتوسفر لایه ای از جو زمین است که در بالای لایه تراپوسفر قرار دارد.

استراتوسفر در بالای تراپوسفر ودرست در زیر مزوسفر قرار دارد.در داخل این لایه دما با افزایش ارتفاع افزایش می یابد که بالا ترین منطقه آن دمایی در حدود 270 درجه کلوین دارد.

استراتوسفر ناحیه ای است که فعالیتهای شدیدی از جمله فعالیتهای تشعشعی، دینامیکی و فرآیندهای شیمیایی در آن رخ می دهد. آمیزش افقی ترکیبات گازی بیشتر و سریعتر از آمیزش عمودی آنهاست.

استراتوسفر به خاطر جذب اشعه فرابنفش خورشید توسط لایه اوزون گرمتر از قسمت بالایی تراپوسفر است.

اگزوسفر

   
شرایط موجود در یونوسفر در این لایه نیز حاکم است؛ بدین معنی که گازها در این لایه همچنان قابلیت هدایت الکتریکی خود را حفظ می کنند. سرعت ذرات در این لایه بسیار زیاد است و در مواردی به 2/11 کیلومتر در ثانیه می رسد.

اگزوسفر لایه گذار جو به فضای کیهانی به شمار می آید که بخش فوقانی آن را در ارتفاع بیش از سه هزار کیلومتری از سطح زمین برآورد کرده اند.

 

محققان دانشگاه سنگاپور دریافتند که تغییرات آب و هوایی درحال کوچک کردن ارگانیسمهای زنده از گیاهان تا شکارچیان بزرگ زنجیره غذایی است و در آینده ای نزدیک این فرایند می تواند حتی برای تغذیه انسان نیز عواقب وخیمی به دنبال داشته باشد.

مطالعات مختلف نشان داده اند که بسیاری از گونه ها در پاسخ به گرمای جهانی درحال تغییر دادن گستره جغرافیایی خود هستند و به سمت ارتفاعات مهاجرت می کنند.

جنبه دیگر واکنش جانداران به افزایش دما کاهش ابعاد ارگانیسمهای زنده است. این تغییر اندازه اول در میان ارگانیسمهای ساده تری چون فیتوپلانکتونها دیده شد و بعد به مرجانها، لاک پشتها و قورباغه ها رسید و سرانجام در بین پستانداران بزرگی چون گوزنها و خرسهای قطبی شایع شد.

براساس گزارش نیچر، دانشمندان با مطالعه بر روی فسیلها و تازه ترین تحقیقات درباره تغییرات اندازه حیوانات خونگرم و خونسرد، یک سری اطلاعات را جمع آوری کردند و به این ترتیب کشف کردند که این کوچک شدگی می تواند با تغییرات آب و هوایی و افزایش دی اکسید کربن در اتمسفر ارتباط داشته باشد.

این دانشمندان در این خصوص توضیح دادند: "کاهش ابعاد ارگانیسمها در آینده ادامه خواهد داشت و در مناطقی که افزایش دما موجب کاهش بارندگی می شود محسوس تر خواهد بود.

گرما، کاهش دسترسی به آب، آتش سوزی جنگلها و فقر خاک منجر به کاهش رشد گیاهان شده و در نتیجه بر روی تمام زنجیره غذایی تاثیر خواهد گذاشت."

شنژوی 8 در مجموع کمتر از 17 روز در مدار بود که بلندترین ماموریت یک شنژو بود

یک فضاپیمای چینی پس از تکمیل اولین مانور این کشور در مدار زمین برای اتصال به یک آزمایشگاه فضایی، به زمین بازگشته است.

کپسول شنژوی 8 ساعات دیروقت پنجشنبه (به وقت پکن) پس از بازکردن چترهایش در صحرای گبی فرود آمد.

ماموریت بدون سرنشین شنژو درحالی که در مدار زمین بود به آزمایشگاه کوچک چین به نام تیانگونگ-1 که از قبل در فضا بود متصل شد.

موفقیت این عملیات راه را برای بازدید فضانوردان از این آزمایشگاه فضایی در سال آینده همواره می کند.

مقام ها ابراز علاقه کرده اند یک یا دو ماموریت سرنشین دار را در سال 2012 راهی فضا کنند. آنها همچنین گفته اند که حتی شاید در سال 2012 اولین فضانورد زن این کشور راهی یک ماموریت شود.

در نهایت، چین امیدوار است که پیشرفت فنی اش در مدار زمین به توسعه یک ایستگاه تمام عیار فضایی در پایان دهه منجر شود.

شنژوی 8 در مجموع کمتر از 17 روز در مدار بود که بلندترین ماموریت یک شنژو بود.

هدف از این ماموریت نزدیک شدن و اتصال به تیانگونگ-1 بود تا توانایی چین برای متصل کردن واحدهای متعدد در فضا که برای ساختن ساختارهای بزرگتر لازم است محک زده شود.

هرچند هیچ فضانوردی در این پرواز نبود اما شنژوی 8 حامل آزمایش های بیولوژیکی از جمله سلول های سرطانی انسان بود.

این مطالعات که مشترکا توسط دانشمندان چینی و آلمانی طراحی شده بود پس از بازگشت کپسول به زمین در ساعت 19:30 به وقت پکن از آن خارج شد.

پکن پهلوگیری تیانگونگ و شنژو را فاز بعدی در رویکرد گام به گام به سوی دستیابی به مهارت عملیات در فضا توسط انسان می داند.

این یک منحنی آموزشی است که چین امیدوار است به ساختن یک ایستگاه فضایی منجر شود. این ایستگاه می تواند تا قبل از 2020 شکل بگیرد.

این ایستگاه به وزن 60 تن به میزان قابل توجهی کوچکتر از ایستگاه 400 تنی بین المللی است که توسط آمریکا، روسیه، اروپا، کانادا و ژاپن مدیریت می شود اما حضور آن در فضا یک دستاورد بسیار مهم خواهد بود.

براساس طرح های اولیه ماژول اصلی 20 تا 22 تن خواهد بود و در کنار آن دو واحد کوچکتر آزمایشی نصب خواهد شد.